Prof. Dr. rer. nat. Julia von Maltzahn ist seit dem 01.04.2022 FGW-Professorin für Stammzellbiologie des Alters an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU).
Die Professur Stammzellbiologie des Alters beschäftigt sich mit der Untersuchung der Veränderungen in Muskelstammzellen mit dem Alter und während ihrer Differenzierung. Ferner werden in der Forschungsgruppe die Ursachen der Inhibition der myogenen Differenzierung im Rhabdomyosarkom untersucht.
Das Ziel der Forschung der Arbeitsgruppe ist eine Verbesserung der Regeneration des Skelettmuskels im Alter und bei Erkrankungen zu erreichen.
Standort: B-TU Cottbus-Senftenberg, Universitätsplatz 1, 01968 Senftenberg, Raum 14E.402
Der Skelettmuskel erfüllt verschiedene Aufgaben im Organismus, unter anderem ist er für die Ausführung willkürlicher Bewegungen verantwortlich. Des weiteren weist der Skelettmuskel eine erstaunliche Fähigkeit zur Adaptation und Regeneration auf. Beispielsweise verändert sich die Größe der Muskelfasern, der für die Bewegungsausführung verantwortlichen Einheiten, in Folge gesteigerter Bewegung wie sportlicher Betätigung oder in Folge von Nicht-Gebrauch. Diese Plastizität des Muskels ist im Alter reduziert und geht mit einer veränderten Regeneration des Skelettmuskels einher.
Für die Regeneration des Skelettmuskels sind die Muskelstammzellen essentiell. Muskelstammzellen, die auch als Satellitenzellen bezeichnet werden, sind normalerweise quieszent, sie werden durch gesteigerte Muskelaktivität oder in Folge einer Verletzung aktiviert. Während der Regeneration des Skelettmuskels kommt es zu ihrer Proliferation und anschliessend zu ihrer myogenen Differenzierung und Fusion, wodurch neue Muskelfasern entstehen. Im Alter verändern sich sowohl die Nische der Muskelstammzellen wie auch die Muskelstammzellen selbst.
Unsere Arbeitsgruppe untersucht intrinsische Veränderungen in Muskelstammzellen und ihrer unmittelbaren Nische, die während der Alterung auftreten mit dem Ziel, Signalwege zu finden, mit denen die Muskelstammzellen „verjüngt“ werden können. Das finale Ziel unserer Arbeiten ist die Wiederherstellung der Homöostase der Muskelstammzellen und die Behandlung von Sarkopenie, dem Alters-bedingten Muskelschwund.
Muskelstammzellen auf einer Muskelfaser (Pax7 – Marker für Muskelstammzellen in rot, Dapi in blau)
Wir untersuchen intrinsische Veränderungen in Muskelstammzellen und deren unmittelbarer Nische, die mit steigendem Alter auftreten. Das Ziel ist ein besseres Verständnis der molekularen Veränderungen, die mit dem Alter auftreten. Wir wollen damit einen Beitrag zur Etablierung von Therapien zur verbesserten Muskelregeneration im Alter leisten.
Veränderungen im Muskel mit dem Alter (verändert nach Henze et al., 2020)
Es ist bekannt, dass die Induktion der myogenen Differenzierung im Alter abnimmt. Wir wollen herausfinden, welches die molekularen Ursachen dieser reduzierten Differenzierung sind mit dem Ziel, die Induktion der Differenzierung im Alter zu verbessern.
Mit steigendem Alter nimmt die Wahrscheinlichkeit für eine Krebserkrankung zu. Ein großer Anteil der Krebspatienten leidet außerdem an Kachexie, dem Krebs-bedingten Muskelschwund. Kachexie geht mit einer verminderten Regenerationsfähigkeit des Muskels und einer inhibierten Differenzierung der Muskelstammzellen einher. Wir wollen verstehen, welche Signalwege und molekularen Mechanismen an der reduzierten Differenzierung der Muskelstammzellen bei Kachexie beteiligt sind, um so die Grundlage für Therapien zu schaffen, die die Regeneration des Skelettmuskels bei Kachexie verbessern.
Rhabdomyosarkome sind Weichteilsarkome bei Kindern, von denen man annimmt, dass sie aus Muskelvorläuferzellen entstehen. Rhabdomyosarkome lassen sich in zwei Hauptgruppen, die alveolaren und die embryonalen Rhabdomyosarkome unterteilen. Allen Rhabdomyosarkomen ist gemeinsam, dass sie eine Inhibition der myogenen Differenzierung aufweisen. Wir untersuchen sowohl in embryonalen wie auch alveolaren Rhabdomyosarkomzellen die molekularen Ursachen dieser Inhibition der myogenen Differenzierung. Durch ein besseres Verständnis der molekularen Veränderungen in Rhabdomyorsakomzellen soll eine Grundlage für unterstützende Therapien gefunden werden, mit denen die Tumorzellen in postmitotische Muskelzellen differenziert werden können.
Schmidt, M., Poser, C., Janster, C., and von Maltzahn, J. (2022). The hairpin region of WNT7A is sufficient for binding to the Frizzled7 receptor and to elicit signaling in myogenic cells. Comput Struct Biotechnol J 20, 6348-6359. 10.1016/j.csbj.2022.10.047.
Schmidt, M., Weidemann, A., Poser, C., Bigot, A., and von Maltzahn, J. (2021). Stimulation of Non-canonical NF-kappaB Through Lymphotoxin-beta-Receptor Impairs Myogenic Differentiation and Regeneration of Skeletal Muscle. Front Cell Dev Biol 9, 721543. 10.3389/fcell.2021.721543.
Schuler, S.C., Kirkpatrick, J.M., Schmidt, M., Santinha, D., Koch, P., Di Sanzo, S., Cirri, E., Hemberg, M., Ori, A., and von Maltzahn, J. (2021). Extensive remodeling of the extracellular matrix during aging contributes to age-dependent impairments of muscle stem cell functionality. Cell Rep 35, 109223. 10.1016/j.celrep.2021.109223.
Schmidt, M., Poser, C., and von Maltzahn, J. (2020). Wnt7a Counteracts Cancer Cachexia. Mol Ther Oncolytics 16, 134-146. 10.1016/j.omto.2019.12.011.
Ahrens, H.E., Huettemeister, J., Schmidt, M., Kaether, C., and von Maltzahn, J. (2018). Klotho expression is a prerequisite for proper muscle stem cell function and regeneration of skeletal muscle. Skelet Muscle 8, 20. 10.1186/s13395-018-0166-x.
Mayerl, S., Schmidt, M., Doycheva, D., Darras, V.M., Huttner, S.S., Boelen, A., Visser, T.J., Kaether, C., Heuer, H., and von Maltzahn, J. (2018). Thyroid Hormone Transporters MCT8 and OATP1C1 Control Skeletal Muscle Regeneration. Stem Cell Reports 10, 1959-1974. 10.1016/j.stemcr.2018.03.021.
Lukjanenko, L., Jung, M.J., Hegde, N., Perruisseau-Carrier, C., Migliavacca, E., Rozo, M., Karaz, S., Jacot, G., Schmidt, M., Li, L., et al. (2016). Loss of fibronectin from the aged stem cell niche affects the regenerative capacity of skeletal muscle in mice. Nat Med 22, 897-905. 10.1038/nm.4126.
Schworer, S., Becker, F., Feller, C., Baig, A.H., Kober, U., Henze, H., Kraus, J.M., Xin, B., Lechel, A., Lipka, D.B., et al. (2016). Epigenetic stress responses induce muscle stem-cell ageing by Hoxa9 developmental signals. Nature 540, 428-432. 10.1038/nature20603.
Link zu Pubmed mit allen Publikationen von J.v.Maltzahn https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=von+Maltzahn+J&sort=date
